目前,在笔记本电脑的升级换代后,出现了不少废弃的适配器。由于这类适配器输出的直流电压多为19V左右,使用范围很窄。若能将其输出电压改为12V,就可作为很多电器的适配器,从而达到废物利用的目的。
笔者手头有一款联想笔记本电脑所用的适配器,输出电压是19V/3.42A,实绘出其电路如图1所示。该电源的取样稳压电路由电阻R27~R29,三端精密稳压器KA431(U2)及光耦U3(A817)组成。当输出电压升高时,由R27与R28 、R29分压所得电压也相应升高,即U2的R极电压升高,U2的K极电压下降,光耦U3的①、②脚内部的发光二极管发光增强,其③、④脚内部的光敏三极管导通程度加深,相当于该三极管的c、e极内阻减小,则电源控制芯片UC3843的①脚的电压下降,在芯片内部电路的控制作用下,其⑥脚输出脉冲的占空比减小,开关变压器初级绕组在一个周期内的储能减少,次级输出电压下降,从而达到稳压的目的。若输出电压下降,其稳压过程与上述相反。
现要改动输出电压,必须对U2的工作特点作一个了解。KA431是一款三端精密电压基准集成电路,又称为电压调节器或三端取样集成电路。由于KA431控制精度高,温度系数很小,所以被广泛应用于电视、电脑、碟机、机顶盒等开关电源电路中。
KA431有两种较为常见的封装形式:一种是TO-92封装,它的外形和小功率塑封三极管一模一样,如图2所示;另一种为双列直插8脚塑封结构。KA431有三个引出脚,分别用K、R、A表示,其中K为控制端,R为取样端,A为接地端,有些电路图中用1、2、3分别代表R、A、K。
提示:KA431损坏后,如无同型号的进行更换,可用TL431、μA431、LM431、YL431、S431、TA76431S、μPC10931J等直接代换。
KA431内置2.5V基准电压源与运算放大器等电路,其R端外接分压电阻,对输出电压V0进行取样。若V0升高。则R端的反馈量增大,流过KA431的K、A端的电流也就增加,即K端电压下降,在其他控制元件的作用下,以实现V0下降。由此看来,要想改变输出电压,则需改动R端外接分压电阻的阻值,使之在新输出电压下的分压约为2.5V。
参照图1,U2的R端的上分压电阻为R27(12kΩ),下分压电阻是并联的R28(100kΩ)、R29(1.8kΩ),并联后的总阻值约为1.7 kΩ。实测得该适配器的空载输出电压为19.54V,则分压二1.7 kΩ/(12 kΩ+1.7 kΩ) ×19.54V=2.51 V。现准备将输出电压改为12V,在不改动R27的基础上,增加R29的阻值即可实现。经过计算,若将R29的阻值改为3.16 kΩ,则可让输出电压为12V时的分压仍为2.5V。
断开R29的接地端,串联一只2 kΩ的可调电阻后接地,并将可调电阻引到适配器外面以便调节,如图3所示。通电后调节可调电阻,当输出电压(空载)为12.14V时,测得可调电阻连入电路的阻值约为1.28 kΩ。将可调电阻换为一只1.2 kΩ的电阻后,通电测得该适配器的空载电压为12.49V。
编者注:作者介绍的改变电源输出电压值的方法是可行的,调整取样电阻比例,就调整电、源输出电压,但若电阻取值不当一令引起绘出电压波动。